钙钛矿型CH3NH3PbX3(X=I、Br)薄膜的制备及其平面异质结太阳电池的性能研究

来源 :桂林理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kerrytony
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
清洁能源太阳能光电利用是近些几十年来发展最快最具活力的研究领域之一,基于IVA族金属卤化物的钙钛矿型光伏材料及相关制造工艺的研究则是时下的研究热点。为取代传统硅基太阳能电池,围绕提高器件光电性能,降低成本,寻求太阳能利用新材料的研究开发发展迅猛。  本论文使用碳薄膜作为电池器件的对电极,首先优选了以碳膜为钙钛矿薄膜太阳电池对电极的制作配方,并选取来了较优的 TiO2致密层制备条件。以碘化甲胺为有机组分,碘化铅、溴化铅为无机组分,采用溶液化学法合成制备有机无机杂化钙钛矿型CH3NH3PbIXBr3-X(0≤X≤3)薄膜。并将其装配为以碳为对电极,硫氰酸亚铜为空穴传输层的平面异质结太阳电池。通过 X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对薄膜晶体结构、表面形貌进行了表征,采用紫外-可见分光光度计及荧光分光光度计测试了系列Br掺杂薄膜的光学性质。结果表明,随着溴的掺入,原本的钙钛矿晶型发生转变,四方相的CH3NH3PbI3在溴碘摩尔比为1:4的时已经转变为立方相,吸光峰位置发生明显的蓝移,荧光发射峰的位置也相应的发生蓝移。  平面异质结结构的电池器件,省却了一般电池中非必要的多孔结构,简化了电池结构缩短工艺流程。本论文实验制作的CH3NH3PbIXBr3-X(0≤X≤3)平面异质结太阳电池器件随溴的掺入量的变化,电池效率呈现出先上升后下降的趋势,在溴碘摩尔为1:4时,获得了电池组的最高效率1.278%,其光电流密度为5.83mA·cm2,开路电压为0.728V。  最后,本论文利用电沉积这种常见工艺在致密TiO2/FTO层上电沉积一层硫化铅薄膜,使之与碘单质共热,碘化硫化铅膜层转化为碘化铅,最后与碘化甲胺反应成膜。在其他工艺条件相同的情况下,获得与溶液化学两步法制备的电池相当的效率值,光电转化效率为0.97%,填充因子值获得了小幅提升。该方法适用于大面积电池的制备,且制备工艺简单易控。对钙钛矿薄膜电池的大规模生产有积极的现实意义。
其他文献
传统含能已无法满足当今社会的需求,与之相比全氮含能材料有众多优点。其中,N5-的研究得到了广泛关注。为了合成N5-,对一系列五唑衍生物进行了合成探索和理论研究。通过还原偶氮化合物和还原芳香族硝基化合物两种方法合成了6个带有多供电子基的苯胺类化合物,以其为底物在低温条件下合成了相应芳基五唑衍生物。通过实验测试和量子化学计算得到的能垒及键长对这些芳基五唑衍生物的稳定性进行了研究。发现苯环上间、对位的供
针对恶臭污染源排放恶臭气体的特点,有必要开发廉价且能够在室温下脱除恶臭气体的材料。而室温条件下为了提高脱硫剂的活性,就要减小脱硫剂的粒径,降低开发成本,因此研究高活性的
针对宁夏南部山区低温及水资源匮乏问题,于2015-2016年在中卫市海原县树台乡大嘴村进行了2个生长季的以节水高效栽培为核心的试验研究。试验以当地广泛种植的“青薯9号”为试验材料,针对露地平种种植(ck),单垄单行垄上种植(T1),单垄双行垄上种植(T2),单垄双行半覆膜垄上种植(T3),单垄双行全覆膜垄上种植(T4),单垄双行半覆膜垄侧种植(T5)六种不同栽培方式,采用单因素随机区组设计,通过室